Принцип работы сплит системы

Среди всех типов кондиционеров наибольшей популярностью пользуются сплит-системы. Это объясняется целым рядом очевидных достоинств: управлять таким кондиционером легко и удобно, работает он с низкими показателями шума, потребляя при этом относительно немного электроэнергии. Стоимость таких кондиционеров, как правило, вполне доступна, а внешний вид позволяет им гармонично влиться в любой современный интерьер. Однако, прежде чем купить сплит-систему, полезно узнать, как она устроена, и благодаря чему способна окружить вас комфортом.

  1. Компрессор. Двигатель, обеспечивающий движение хладагента по магистрали сплит-системы. Самая шумная часть кондиционера. Он вращается на скорости ~3500 оборотов в минуту. Расположен в наружном блоке сплит-системы и помещен в защитный корпус цилиндрической формы. Оснащен специальным отсеком, в который заливается машинное масло, существенно снижающее износ двигателя и продлевающее срок его службы. По своему строению может быть трёх видов: ротационный (доминирует в бытовых сегменте), поршневой и спиральный. Цена сплит-систем со спиральным компрессором более высока, но и надежность таких устройств значительно выше.
  2. Испаритель. Располагается во внутреннем блоке кондиционера. состоит из оребренных медных трубок небольшого диаметра, и обеспечивает переход хладагента из жидкого состояния в газообразное. Именно в испарителе фреон поглощает основную часть тепла в помещении, отдавая взамен более холодный воздух, который равномерно распределяется при помощи вентилятора.
  3. Конденсатор. Находится в наружном блоке сплит-системы, состоит из оребренных медных трубок небольшого. В нем нагретый пар фреона отдает излишки тепла, остывая и вновь превращаясь в жидкость. При помощи вентилятора наружного блока горячий воздух уходит в атмосферу. В то же время, капли воды, прошедшие цикл охлаждения, попадают в резервуар и по специальному шлангу вытекают наружу.
  4. Вентиляторы. Располагаются как во внешнем, так и во внутреннем блоках сплит-системы. Именно вентилятор защищает компрессор от перегрева, устраняя избыток горячего воздуха. Во внутреннем блоке кондиционера он выполняет другую функцию — способствует распределению воздушного потока в помещении.

Принцип работы сплит-системы

Приоритетная функция кондиционера — охлаждение воздуха в помещении. Современные модели сплит-систем не только охлаждают, но и способны работать на обогрев, что особенно актуально в межсезонный период. Кроме того, они очищают воздух от пыли и неприятных запахов с помощью угольных фильтров, обогащают его отрицательными ионами, регулируют влажность.

В режиме охлаждения кондиционер работает по принципу замкнутого цикла, в котором хладагент (фреон) поглощает тепло при испарении и отдает его при конденсации. Двигаясь в замкнутой системе, фреон изменяет агрегатное состояние с жидкости на газ, и наоборот.

Базовые узлы кондиционера (компрессор, испаритель, конденсатор, дросселирующее устройство) соединены между собой трубками, которые создают холодильный контур с циркулирующем внутри хладагентом.

Принцип работы кондиционера, что такое сплит-система?

Физические процессы в кондиционере выглядят следующим образом:

  • Фреон низкой температуры в газообразном состоянии поступает из испарителя в компрессор, где происходит сжатие газа с одновременным повышением температуры и давления, после чего горячий фреон под большим давлением поступает в конденсатор.
  • В конденсаторе под воздействием более холодного воздуха фреон, находящийся в газообразном состоянии, остывает и превращается в жидкость, отдавая тепло. Теплый воздух, выходящий из конденсатора, сдувается вентилятором наружного блока.
  • Затем хладагент поступает в дросселирующее устройство, где давление фреона резко снижается и понижается температура.
  • Охлажденный фреон возвращается в испаритель внутреннего блока, где на него воздействует комнатный воздух. Забирая тепло из помещения, хладагент вновь переходит в газообразное состояние.

Вышеизложенный цикл работы повторяется до тех пор, пока кондиционер находится во включенном состоянии.

В режиме обогрева весь цикл работы кондиционера остается таким же, только изменяется направление движения хладагента, вследствие чего конденсатор выполняет функции испарителя и наоборот. За смену ролей теплообменников отвечает четырехходовой клапан. Конденсация фреона с выделением тепла происходит во внутреннем блоке.

Составные части

Сплит-система – это наружный и внутренний блоки, отделённые друг от друга наружной стеной здания или строения. Стандартная комплектация блоков кондиционера – компрессор, конденсатор, испаритель, ТРВ и два вентилятора.

Компрессор

Компрессор – это двигатель, гоняющий хладагент по холодильному змеевику в наружном и внутреннем блоках. Его механизм, заключённый в непроницаемый для внешнего воздуха и водяных паров корпус, располагает также резервуаром, в который залито машинное масло, уменьшающее трение его деталей и снижающее износ двигателя в сотни раз. Различают компрессоры, построенные на поршневой или скроллинговой (спиральной) основе. Компрессоры с поршнем стоят значительно ниже, чем спиральные. Их надёжность в несколько раз ниже – особенно при температуре до -20 градусов.

Конденсатор

В состав конденсатора фреона входят змеевик с радиатором, где сжиженный фреон отдаёт ему тепло, удаляемое затем при помощи вентилятора. Конденсатором также называют радиатор, на котором водяной пар из обдувающего воздуха превращается в капли воды. Вода собирается в резервуаре и затем вытекает по шлангу за пределы наружного блока.

Испаритель

В комплект блока испарителя входят змеевик и радиатор внутреннего блока. В нём жидкий фреон превращается в газообразный, он забирает с собой тепло из помещения. Взамен он отдаёт холод, который и выдувается с помощью вентилятора со ставших ледяными пластин радиатора.

ТРВ

Теплорегулирующий вентиль или четырёхходовой клапан позволяет кондиционеру переключаться из режима охлаждения в режим обогрева и обратно. При этом направление движения фреона меняется на противоположное.

Вентиляторы

Если бы не вентиляторы, удаление тепла с радиатора змеевика и компрессора наружного блока – равно как и холода из внутреннего блока – происходило бы крайне медленно и неэффективно. В лучшем случае кондиционер часто бы останавливался, за чем проследила бы автоматика. В худшем – он быстро бы вышел из строя из-за перегрева компрессора и покрытия одной из трубок фреоновой теплотрассы снежной шубой. Вентилятор наружного блока удаляет избыток жара из наружного блока. Во внутреннем блоке вентилятор выдувает образовавшийся на радиаторе холод в саму комнату.

Другие детали и узлы

Кроме мотора-компрессора, змеевиков с радиаторами, вентиляторов и ТРВ, в старые советские и российские оконные кондиционеры встраивалось электромеханическое управление на основе термостатов, реле и простейших транзисторных ключей. Как и в старых холодильниках 20-летней и более давности, электромеханика регулировала нагрузку на вентиляторы и компрессор, не позволяя им перерабатывать больше положенного – и вместе с тем перегреваться.

Плата электронного управления

В современных кондиционерах вместо реле, мощных диодов и транзисторов используется плата электронного управления на современных бескорпусных микросборках. От электромеханического модуля она отличается наличием процессора. Из микрочипа (постоянного запоминающего устройства, ПЗУ) через оперативную память он считывает «вшитую» в чип ПЗУ программу. Последняя не только не допускает перегрузки основных, жизненно важных для кондиционера узлов, но и позволяет ему работать в нескольких режимах. Это даёт возможность потребителю за несколько секунд подстроить работу кондиционера под свои потребности.

Плата (электронный блок управления, ЭБУ) также оснащена мощными, но компактными коммутирующими реле (или силовыми транзисторными ключами), включающими и выключающими вентиляторы и компрессор после указанных в описании программы интервалов времени. Сама плата питается от постоянного напряжения 12 вольт, в которое с помощью трансформаторного блока питания преобразуется переменное сетевое напряжение 220 В.

Жалюзи внутреннего блока

Шторки жалюзи внутреннего блока опускает и поднимает шаговый переменный двигатель, соединённый с ними при помощи длинной (почти как сам внутренний блок) оси. Он управляется драйвером – отдельной мини-платой, получающей ток от блока питания. Она преобразует это напряжение в импульсы переменного тока – по числу фаз, равных числу самих катушечных обмоток двигателя, и обеспечивает (с его помощью) поворот шторок вокруг своей оси на нужный угол.

В программе имеется режим «качающиеся шторки» – при нём плата драйвера и двигатель работают почти постоянно, заставляя эти шторки покачиваться, подобно поступательным поворотам обычного комнатного вентилятора. Задача – сделать обдув комнаты охлаждённым воздухом более равномерным и рассредоточенным. Это избавляет владельца или его гостей от риска получить простуду и другие заболевания, вызванные прицельно бьющим в одни и те же части тела холодным воздушным оттоком.

Термодатчики

Один из термисторов расположен на внутреннем блоке – на входе втягиваемого в сам блок воздуха. Он сообщает плате управления о фактической температуре воздуха в комнате. Второй – на компрессоре: при перегреве запылённого и загрязнённого снаружи компрессора кондиционер автоматически остановится – и запустится лишь после полного или частичного остывания мотора. Либо устройство отключится до тех пор, пока владелец снова не включит кондиционер.

На других двигателях (вентиляторы, движок для поворота жалюзи) термодатчики также ставят, когда модель кондиционера – из наиболее дорогих. При перегреве движка постоянно качающихся жалюзи – или запылённого вентилятора внешнего блока – кондиционер тут же прекращает работу.

Такая «продвинутая» схема – подобно термозащите ноутбука, холодильника или иного «умного» устройства – полностью берёт предварительную диагностику на себя. Она защищает кондиционер от полного повреждения, вызванного одной-единственной (локальной) ошибкой в его работе. Цены на «умные» сплит-системы понемногу снижаются.

Модуль индикации

Он включает в себя светодиодную панель и/или небольшой дисплей. В моделях настенных сплит-систем это, как правило, светодиоды, показывающие, как работает кондиционер – «Сеть», «Охлаждение», «Обогрев», «Сушка», «Ионизация», «Ошибка» (или «Авария»), светодиоды индикации о температуре (если она регулируется пошагово, а не с точностью до градуса). В продвинутых моделях светодиодный ряд заменяет дисплей с подсветкой, отображающий температуру, режим, уровень нагрузки и другие полезные диагностические данные (если что-то пойдёт не так).

Управление

У низкобюджетных моделей, как и у оконных кондиционеров из недавнего прошлого, присутствует выключатель питания и шаговый переключатель на несколько позиций. Последний может иметь позиции «Малый холод», «Больший холод», «Вентиляция» и «Обогрев». Вместо переключателей могут присутствовать кнопки – как на пульте. Достоинство такого способа – простота управления. Недостаток – нужно лишний раз встать, чтобы нажать на кнопки или повернуть рукоятку переключателя, что не всегда нравится пожилым или заболевшим людям. Более дорогие модели управляются с пульта.

Недостаток дистанционного переключения режимов – раз в год в пульте нужно менять батарейки. Достоинство – десятки вспомогательных режимов, например, понижение оборотов вентилятора внутреннего блока на ночь.

Основные функции

Главная функция кондиционера – охлаждение воздуха в комнатах в летний зной. Современные кондиционеры также обросли и такими дополнительными функциями, как:

  • нагрев воздуха в комнатах зимой;
  • очистка воздуха в комнате от пыли, удаление запахов (с помощью угольных фильтров тонкой очистки);
  • аэроионизация (обогащение воздуха в комнате отрицательными ионами, полезными для здоровья);
  • сушка слишком влажного воздуха.

В наиболее продвинутые модели кондиционеров стали встраивать мини-озонатор – контур-умножитель для получения статичного электричества, вырабатывающий 60–80 киловольт. Под влиянием коронного разряда свободный кислород в помещении превращается в озон, полезный человеку в малых количествах. Включение и отключение озонатора также осуществляется программно.

Принцип работы

Устройство кондиционера сплит системы основано на том, что в режиме охлаждения фреон забирает температуру внутри помещения и отдаёт её в наружном блоке. В режиме подогрева этот цикл выполняется противоположным образом.

Рабочим телом в сплит системе является газообразный фреон. Он в компрессоре сжимается, одновременно повышая температуру. После этого фреон передают в наружный блок.

Качественная климатическая система незаменима в доме

Там он отдаёт накопленное тепло в окружающий воздух. В результате понижает свою температуру и начинает конденсироваться. В жидком виде фреон попадает на дроссель и передаётся во внутреннюю часть системы. Затем он начинает испаряться.

Поскольку температура понижена, фреон отбирает тепло у нагретого воздуха в помещении. Затем поступает на вход компрессора и рабочий цикл начинается снова.

Регулировка работы сплит системы заключается в том, что изменяется объём используемого фреона. С помощью его изменения можно изменить скорость теплообмена в нужную сторону. Регулировку осуществляют с помощью дроссельного вентиля.

Когда мы видим кондиционер или сплит систему, понять, что это такое нетрудно. Кондиционер – это общее название устройств для создания комфортных климатических условий. Сплит система – это его разновидность, состоящая из внутреннего и наружного блоков и имеющая ряд дополнительных возможностей.

Работа может происходить в нескольких режимах.

Охлаждение

При этом внутренний блок поглощает тепловую энергию внутри помещения. Фреон выводится во внешний блок, отдаёт температуру в окружающее пространство и, после охлаждения, снова попадает во внутренний блок.

Можно использовать для охлаждения

Принцип работы сплит системы состоит в том, что когда фреон сжимается под действием компрессора, он, нагреваясь, забирает температуру из окружающей среды.

Нагрев

В осенние или зимние месяцы в помещении может быть очень прохладно. В таких случаях с помощью сплит системы можно поднять температуру воздуха в помещении. Для этого применяется рабочий цикл с обратным движением фреона.

Газ сжимается и нагревается во внешнем блоке, затем передаётся во внутренний. Здесь фреон отдаёт температуру и охлаждается. Если такое использование сплит системы является приоритетным, рекомендуется приобретать системы, в которых используются ТЭНы. При использовании такого режима работы потребление электрической энергии резко возрастает.

Систему можно использовать для обогрева

Осушение воздуха

Сплит-системы могут удалять излишнюю влагу из воздуха. Здесь будет некоторое отличие в том, как работает сплит система – в зависимости от выбранного режима. Если параллельно не требуется охлаждение или нагрев воздуха, то можно включить только режим сушки, при котором не используется рабочий цикл фреона. В противном случае, после охлаждения или подогрева просто будет дополнительно добавляться этап сушки воздуха.

Циркуляция и очистка

В этом случае также может не проводиться нагрев или охлаждение воздуха, а происходит только его интенсивное перемешивание и очистка.

В процессе работы воздух пропускают через очищающие фильтры. Могут использоваться как грубые, так и тонкие фильтры, обеспечивающие высокое качество очистки.

Использование угольных фильтрующих элементов даёт возможность очистки не только от грязи и пыли, но и от запахов.

Сплит система очищает воздух

Плюсы и минусы

Сплит-системы характеризуются следующими преимуществами:

  • Способность самостоятельно, в автоматическом режиме, поддерживать температуру в помещении в заданном диапазоне.
  • Способность создать микроклимат, вызывающий чувство комфорта.

Сплит система создаёт приятный климат в помещении

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на вентиляции и кондиционировании воздуха.

  • По сравнению с другими видами климатического оборудования в рассматриваемом случае потребляется существенно меньше электрической энергии. Величина экономии может достигать 30%.
  • Сплит системы работают практически без шума.
  • Они хорошо приспособлены для эксплуатации в условиях отрицательных температур.
  • Здесь предусмотрена хорошо продуманная, удобная система управления.

Сплит система – это создание полностью комфортных климатических условий независимо от времени года.

Такие системы имеют более высокую стоимость по сравнению с кондиционерами. Их недостатком является уязвимость при возникновении скачков напряжения. Чтобы исключить возможность возникновения таких ситуаций, необходимо подключать сплит систему через стабилизатор напряжения.

Наружный модуль на внешней стороне стены немного портит внешний вид здания. Поэтому его выгоднее располагать в других местах (например, на крыше или в коридоре).

Внешний блок на фасаде здания

Виды, типы, дополнительные функции

Современные бытовые кондиционеры способны обслуживать до 90 кв. м. Но если речь идет о большом коттедже или офисе, имеет смысл подумать об установке более производительных устройств. Проблему кондиционирования таких объектов решают с помощью мультисплит-систем или полупромышленных моделей.

Схема работы сплит-системы

Схема наглядно демонстрирует особенности работы сплит-системы: хладагент внутри помещения нагревается, перемещается в наружный блок и охлаждается, затем снова возвращается в помещение

Мультисплит-система дает возможность устанавливать несколько внутренних блоков, которые присоединяют к одному общему наружному блоку. Экономически такое решение может оказаться более выгодным, чем использование нескольких обычных сплит-систем, внешний вид фасада однозначно выигрывает.

Альтернативой решения проблемы кондиционирования большого здания может стать система чиллер-фанкойл. Если площадь офиса или коттеджа приближается к размеру 500 кв. м или немного его превышает, имеет смысл задуматься об использовании сплит-системы полупромышленного типа.

Канальный вариант такого устройства позволяет смонтировать устройство и ведущий к нему канал под навесным потолком, не нанося ущерба внешнему виду помещения. Эти устройства способны не только очищать и охлаждать имеющийся в помещении воздух, но и выполнять забор свежих масс снаружи, что значительно улучшает микроклимат.

Кассетные кондиционеры устанавливают так, чтобы решетка, сквозь которую подается воздух, стала частью подвесного потолка. Холодный воздух распространяется по комнате быстро и равномерно. Подробнее о принципах работы кассетных сплитов читайте далее.

В комнатах сложной формы или там, где навесного потолка по каким-то причинам нет, устанавливают напольно-потолочные системы.

Что нужно знать о инверторных моделях?

Существуют модели сплит-систем с инвертором и без него. Оба варианта пользуются популярностью, но разницу все же узнать не помешает. Инвертор – это устройство, способное обеспечить специальное электропитание для компрессора.

Инверторная схема состоит в том, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный.

Сплит-система с инвертором

Сплит-системы с инвертором потребляют примерно на 30-40% меньше электроэнергии, чем обычные аналоги. Срок службы таких устройств также более длительный

После этого характеристики постоянного тока изменяются, чтобы преобразовать его опять в переменный ток, но с новыми показателями, и передать электропитание на компрессор.

В результате мощность работы компрессора будет варьироваться в зависимости от ситуации: комфортной температуры, до которой необходимо охладить воздух и исходных показателей, существующих в момент начала работы системы.

При наличии инвертора кондиционер работает постоянно, он не отключается. Для чего это нужно? Несмотря на постоянную работу устройства, инверторная схема позволяет сократить расход электроэнергии примерно на 30%, чем при использовании модели с аналогичными характеристиками, но без инвертора.

Отсутствие регулярных циклов включения-отключения благоприятно сказывается на функционировании кондиционера и позволяет увеличить срок его эксплуатации в полтора-два раза. Такой кондиционер можно оставлять включенным целый день, не переживая по поводу счетов за электроэнергию.

Высокие эксплуатационные характеристики достигаются за счет улучшения производительности теплообменника, а также благодаря современному микропроцессору, который регулирует работу агрегата.

Считается, что сплит-системы, снабженные инвертором, способны быстрее установить оптимальную температуру в комнате и далее поддерживать ее на нужном уровне. Шума такие устройства производят значительно меньше, чем безинверторные аналоги.

На нашем сайте есть статья, где мы провели сравнительный обзор инверторных и обычных сплит-систем. Подробнее — переходите по ссылке.

Особенности инверторных сплит-систем

Сегодня свою популярность завоевывают инверторные кондиционеры. Сейчас консультанты в магазинах рекомендуют их. Но далеко не каждый знает, в чем же принципиальная разница нового кондиционера от старых моделей.
Обычный кондиционер будет охлаждать помещение до тех пор, пока температура в нем не опустится до заданного значения. После этого устройство прекращает работу, а по пришествии некоторого времени снова запускается. Из этого можно сделать вывод, что кондиционер постоянной производительности работает циклично, включаясь и выключаясь.

Установленная сплит-система инвентарного типа работает по другому принципу. Включаясь, кондиционер доводит температуру в комнате до необходимой, после чего продолжает работать, однако уже с меньшей мощностью. Это стало возможным благодаря наличию в конструкции инвертора, который позволяет плавно менять мощность компрессора.

Когда в помещении температура доходит до выставленного показателя, компрессор начинает работать медленнее, также и вся сплит-система продолжает функционировать на меньших мощностях, которые разрешают держать необходимый показатель температуры. Стоит отметить, что дешевое климатическое оборудование иногда отключается полностью, однако это происходит намного реже, чем у обычных кондиционеров. Инструкция сплит-системы дорогого сегмента утверждает, что они могут работать в диапазоне мощности 5-90%, и почти никогда не отключаются.

Преимущества сплит-систем

Сплит-система – это самый популярный вид кондиционеров. Объясняется это рядом преимуществ, которыми обладает данная техника:

  • тихая работа на уровне 19-34 Дб;
  • различные показатели мощности – 2-10 кВт;
  • легкое управление сплит-системой;
  • можно разместить в любой части комнаты;
  • функции обогрева и охлаждения;
  • дополнительные функции: вентиляция, осушение, ионизация, турборежим.

Сегодня нет бытовых кондиционеров, которые бы превосходили по техническим и эксплуатационным показателям сплит-системы. На сегодняшний день сплит-система Gree является одной из высокоэффективных для создания собственного климата дома.

Принцип работы сплит-системы: основные компоненты и принципы функционирования

Сама по себе сплит-система состоит из двух основных компонентов: внутреннего блока и наружного блока. Внутренний блок устанавливается в помещении и отвечает за охлаждение или нагрев воздуха. Наружный блок располагается снаружи здания и выполняет функцию обмена тепла с окружающей средой.

Принцип работы сплит-системы базируется на циклическом процессе кондиционирования воздуха. Компрессор в наружном блоке подает хладагент (обычно фреон) к испарителю внутреннего блока. При этом хладагент испаряется, поглощая тепло из окружающего воздуха и охлаждая его. Полученный холодный воздух распределяется по помещению через вентилятор.

Затем, уже нагретый хладагент поступает обратно к компрессору, где он снова сжимается, увеличивая свою температуру. Тепло, выделенное при этом процессе, передается наружной среде через конденсатор. Таким образом, сплит-система осуществляет циклическое охлаждение и нагрев воздуха в помещении. Данный принцип работы позволяет поддерживать комфортную температуру внутри здания в любое время года.

Виды сплит-систем: охлаждение, обогрев, вентиляция и их особенности

Существует несколько видов сплит-систем, каждый из которых имеет свои особенности. Системы охлаждения предназначены для снижения температуры в помещении при жаркой погоде. Они могут быстро создать комфортный микроклимат, поддерживая оптимальную температуру.

Сплит-системы обогрева используются для поддержания тепла в помещении в холодное время года. Они работают путем нагревания воздуха и распределения его по всему помещению. Такие системы особенно полезны в зимний период, когда стандартная отопительная система может быть недостаточной.

Зачем нужна сплит система изображение

Зачем нужна сплит-система

Системы вентиляции предназначены для обеспечения постоянного потока свежего воздуха в помещение. Они очищают и фильтруют воздух, удаляя пыль, аллергены и другие загрязнения. Это особенно важно для людей с аллергиями или проблемами с дыхательной системой. Каждый вид сплит-систем имеет свои особенности и преимущества. Однако, важно понимать, что сплит-система весьма эффективный, но довольно не дешевый способ охлаждения. В некоторых случаях, более прагматично будет установить обычный кондиционер, если речь идет о квартире или небольшом офисном помещении. Кстати, кондиционеры вы можете посмотреть и выбрать на площадке «ВсеИнструменты.ру». На данном сайте имеется огромный выбор различных товаров для дома, включая практически все виды охладительных систем.

ОХЛАЖДЕНИЕ

Главной задачей сплит-систем является охлаждение. Можно самостоятельно установить нужные значения воздуха. При превышении указанных температурных диапазонов, прибор автоматически включится для достижения заданных параметров.

Стандартный диапазон работы оборудования на охлаждение находится в рамках +1 – 30 0 .

НАГРЕВ

Данную задачу выполняют модели с двумя контурами. Они нагревают температуру до установленного значения, а затем поддерживают ее. У таких приборов не очень большая производительность, поэтому рассчитывать на них, как на единственный источник обогрева в помещении не стоит.

Благодаря изучению строения и особенностей климатических систем, можно выбрать наиболее подходящую модель для конкретного пользователя. В дальнейшем это позволит проводить полное и более качественное использование прибора, а также создавать оптимальный микроклимат независимо от погоды на улице.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий